第 1 回海外留学報告（留学の経緯と近況）
前⽥ 清洲
Ph.D. in Computer Science, Princeton University
2024 年 2 ⽉ 24 ⽇

1. はじめに2023 年 8 ⽉から Princeton ⼤学でコンピュータサイエンスの博⼠課程に進学しました前⽥清 洲 と 申 し ま す 。 Human-Computer Interaction (HCI) と い う 分 野 の 中 で も 拡 張 現 実(Augmented Reality: AR) に関する研究を主に⾏っています。本報告書では留学に⾄るまでの経緯と近況についてまとめています。

雪が降った時のキャンパス、寒いです。

2. 留学に⾄った経緯
留学より広いですが、まず海外で働くもしくは研究することに漠然とした興味と憧れを抱いたのは⼩学⽣の頃でした。当時は⽗親の仕事のため 5 年半ほど韓国に住んでいた他、学会発表の同⾏で外国に⾏く機会もあり、世界を舞台にして働くことをぼんやりとながらかっこいいと感じていました。
⼤学時には主に先輩や友⼈らとアプリやゲーム、インタラクティブアートを作る機会に恵まれ、コンピュータを通して⼈間に影響を与えることに興味を持つようになりました。次第にコンピュータサイエンスの中でも HCI という分野で⾃分のやりたいことができそうだと分かり、⼤学 4 年次から研究も始めました。HCI はプログラミングや電⼦⼯作といったテクニカルな要素だけなく、社会学や⼼理学なども駆使して学際的に⼈とコンピュータに関わる課題を解決していく研究領域です。その総合格闘技性もやりたいことがたくさんあって絞るのが難しかった当時の私としては合っていました。また同時期に多くの先輩・同級⽣・後輩が海外の⼤学へ進学し始めたこともあり、幸いにも海外で働く・研究することを再び⾝近なものとして捉えることができるようになっていました。
本格的に海外への進学を検討し始めたのは修⼠ 1 年の夏頃でした。修⼠ 2 年次にはカーネギーメロン⼤学 (CMU) で約 5 ヶ⽉間リサーチインターンを経験し、海外、特にアメリカでも⽣きていけそう・研究もうまくやっていけそうという⾃信を得られたのは出願を決意する上で⼤きかったです。
⼤学は 5 校 (希望順に Princeton, University of Washington, MIT, CMU, Stanford) 出願しPrinceton ⼤学のみ合格でした。出願数は⼀般的な数より少ない気がしますが、出願段階でほぼ Princeton しかないと確信していたので他の⼤学は半ば記念受験のような⼼持ちで挑みました。
Princeton ⼤学への出願・進学を決めた理由は主に 3 つあります。まず現在の指導教官と興味のレンジが近かったことが挙げられます。私が修⼠課程にいた頃から指導教官の論⽂は読んだことがあり、どの論⽂も⾯⽩いと感じていました。合格までに⾯接も含めて 2 回話しましたが、研究の議論なども盛り上がり⼀緒に研究したいと思っていました。
次にラボの環境です。私のいる研究室は 2023 年夏、つまり私が Princeton に来てから誕⽣しました。前述の指導教官も 2022 年に Ph.D.を取得し、翌 2023 年の夏からファカルティになったばかりです。報告書を書いている段階でラボには指導教官、私、修⼠ 1 年の学⽣の 3⼈しか存在しません (⽇本の研究室は 10 数年続いているかつ 20 ⼈ほどいた⼤所帯だったので真逆の環境になりました)。ある程度年数が経って名の知れているラボに⼊るというのが安牌かもしれないですが、むしろ⽴ち上げからラボの発展に関わるのは滅多にないチャレンジングな経験で楽しそうだと思ったことが Princeton を志望した 2 つ⽬の⼤きな要因です。
⼤学というスケールで⾒ても、Princeton ⼤学は伝統的に数学や物理のイメージがありコンピュータサイエンスにおいても理論の研究者が圧倒的多数です。HCI を専⾨に扱っている先⽣もここ 2〜3 年で 0 ⼈から私の指導教官も含めて 2 ⼈になったという状況です。2 つ⽬の理由と近いですが、そんなある種アウェーな環境で HCI という分野を Princeton で盛り上げていくという経験も魅⼒的に感じました。
もちろんラボとしても新しいので不確定要素が多く、また同分野の先輩や研究室の同僚もほぼいないため、後述するような研究や授業で相談できる⼈があまりいないというデメリットはあります。ただそれを差し引いてもプリンストンという環境が稀有で⾯⽩そうだという直感が決め⼿になりました。5 年間でどこまでできるかは分からないですが、「Princeton にHCI あり」と⾔われるくらい活躍できるように頑張っていきたいです。

3. 近況
冒頭で軽く触れたように私は AR に関する研究を⾏っています。AR は簡単に⾔うと現実空間に対してコンピュータによって作られた物体や情報を重ね合わせて表⽰する技術を指し、

古くは Meta Quest といった製品もありますが、最近では Apple が Vision Pro という AR デバイスを発表 (アメリカではもう購⼊可能です) して話題になっていました。私はどちらかというとそうしたデバイスをどのように作るかというハードウェアな領域よりも、⼈が ARという技術にアクセスできる時、⼈と⼈もしくは⼈と機械 (AI) のインタラクションがどのように変わるかに興味があります。例えば、⼈が⼈と協⼒して何らかの作業をする際、作業を通じて彼らの使⽤する⾔語やジェスチャーなどのマルチモーダルな信号は変化していくことが知られています。⼀⽅で AR 空間でのインストラクションやナビゲーションに代表されるような⼈が AI と対話して何らかの⽬的を達成する場⾯では、⼈のそうした変化に AI が対応することはまだ難しいです。研究では AI が⼈の使⽤する⾔語やジェスチャーの変化を捉え、適切な⽀援を⾏えるようにするにはどうすればいいかを考えています。
Princeton ⼤学のコンピュータサイエンス博⼠課程では 1 年⽬ (秋・春セメスター合計) で3 つの授業を取ることが求められます。私は最初の学期で Fundamentals of Deep Learningと Advanced Algorithm Design という 2 つの授業を履修しました。どちらも理論系の授業で数学的な証明で機械学習やアルゴリズムを分析していくものでした。東⼤ではプログラミン
グなどどちらかというと実践よりの授業がほとんどで数式とまともに向き合うのが 5 年ぶりくらいだったのでかなり苦戦しましたが、同時に理論分野の⾯⽩さにも気づくことができました。特に前者は初歩的な損失に関する理論に始まり、終盤では最近流⾏りの Stable
Diffusion や ChatGPT に代表されるような⽣成モデル・⼤規模⾔語モデルの理論にも踏み込んでおり、完全に理解したかどうかは怪しいですが、普段は使うだけで終わる技術の裏側を知ることができ世界が広がった感覚がありました。

近所にあるプリンストン⾼等研究所、知的好奇⼼が刺激されます。

休⽇にはたまにニューヨークまで遊びに⾏きます。⼤学周辺にはほぼ何もないプリンストンですが、ニューヨークまで電⾞で約 1 時間半ほどなのは (数少ない地理的な) メリットではないでしょうか。映画が好きなので映画館に⾏くことがほとんどですが、リンカーン・セン
ターやアンジェリカ・フィルム・センターといったアメリカに来る前から訪れたいと思っていた映画館で映画を観ることができてとても嬉しかったです。ニューヨークでは他にもジャズ・ミュージカルといった多様な芸術を堪能することができそうなので徐々に⼿を伸ばしていきたいです。

最後に私の留学は豊⽥理化学研究所にご⽀援いただいております。特に本奨学⾦の⾯接時に⾯接官であった先⽣⽅に「研究室は⼤御所の先⽣か (ファカルティになってからの年数が経っていないという意味で) 若い先⽣の所を選ぶのが良い」と私の多少逆張りっぽい思考を評価していただけたのが今も記憶として残っており、⾃分の選択に⾃信を持てる⼀因となりました。この場を借りて深く感謝申し上げます。